烟气脱硫系统中电气工程的管理

烟气脱硫系统中电气工程的管理

吴涛

内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司煤矸石热电厂 内蒙古自治区鄂尔多斯 017100

摘要：近年来，为适应火电厂二氧化硫控制需要，我国积极推进脱硫产业化发展，现在单机容量300MW及以上火电机组的脱硫系统控制已全面采用集散控制系统（DCS），但脱硫系统DCS大都侧重于设备控制，而电气系统的数字化继电保护和自动装置是通过硬接线的方式接入DCS，电气系统发展相对滞后，无法满足机、电统一协调发展。

关键词：烟气脱硫；电气工程；管理分析

随着改革开放后社会经济的快速发展，二氧化硫排放量越来越高，环境日益恶化，为改善现状，建设部出台了各项环保政策，提高了火电厂烟气排放标准。现设计工作在工程建设中起到关键性作用，做好设计工作，对工程质量、进度、成本投资和工程竣工后投产运行的可靠性和经济性起到决定性作用。

一、脱硫系统中电气工程概述

在脱硫系统中，电气工程属于辅助专业，但是在很多项目的后期实施过程中都会存在电气工程的工作进度变成主线工期的问题，这一问题产生的原因主要是对电气专业工作的重视程度不够，其中包括质量、工艺、工序等多方面问题，同时电气工程的特殊性导致了其隐蔽性强、问题排查难度大等特点。因此，在项目实施过程中合理安排工序，保持良好的施工工艺与施工质量，在很大程度上可以避免出现电气工程的返工、隐蔽工程的破坏与重建，保证机组的正常运行。

二、脱硫工程的电气系统

2.1高压系统接口引接

脱硫工程中，高压电源的接口通常采用两种方案。

2.1.1新建工程

直接将脱硫岛的高压电源接在主厂房的高压工作变。在初步设计阶段，同时设计主厂房与脱硫的电气部分，就可以增加高压厂用变压器容量，提高高压厂用变压器分裂绕组冗余。方案优势：（1）省一台高压脱硫变压器；（2）节省A排外布置空间。方案劣势：因受到技术条件限制，当前国内脱硫设备发展有限，而国外相关脱硫厂家设计的吸收塔各不相同，不同制造商的脱硫设备其耗电量也存在巨大差异。这就导致无法及时确定脱硫方案，为高厂变容量的确定带来了困惑，最终造成无法正确选择高厂变，增加了成本投资。

2.1.2改造工程

脱硫改造工程属于技术性、专业性强的一项工作。如果高压厂用变压器无法提供脱硫系统电负荷，只能单独考虑重新设计脱硫高压工作变，最终直接影响到脱硫工程的成本投入。

2.1.3方案比较（1）技术层面：第一种方案，无论是设计方面、设备安装还是运行，机组都能正常地安全运转，改造工作量也不大；和主厂房设计可以同时展开，而且设计相对简单、便于施工，没有太多制约因素。第二种方案，一方面占用A排外场地的设置，另一方面也带来设备改造与优化任务，例如发电机出口母线、主变压器等。（2）经济层面：第一种方案增加了一台高压间隔设备的投入费用，且电源点处于计量点的外围，需要考虑到并网费。第二种方案则相反，其系统电源处于计量点以内，无需考虑并网费，控制了运行成本，但需要考虑改造成本费用。

2.2低压系统

2.2.1 380/220V低压工作系统

此系统为直接接地系统，分两级供电模式：PC（动力中心）及MCC（电动机控制中心）超过75kW的电动机回路以及各个MCC电源回路等都要由PC段来提供电源，剩下的负荷电源则可以接入附近的MCC，照明和检修回路接入附近的MCC。脱硫岛设置两台互为备用的干式工作变压器。PC段采用单母线分段接线，即380V脱硫动力中心PCA、PCB段，两段母线设联络开关。脱硫岛设公用系统MCC，MCC段均采用双回路供电，由脱硫PCA段及PCB段各引一回电源。

2.2.2保安电源

为确保在整个脱硫系统失电后能安全停机，保障设备安全，脱硫岛内设专用的保安MCC段，脱硫岛内保安负荷由脱硫岛内保安MCC段供电。按照《火力发电厂厂用电设计技术规定》（DL/T5153—2002）的要求，保安MCC段三路进线，一路引自主厂房保安段，另两路分别引自脱硫PCA段、PCB段，脱硫岛保安负荷分别接于脱硫保安段上，保安段正常时由380V脱硫PCA段或B段供电，当正常电源失电后，由相应的主厂房保安段继续供电。

2.3直流和不停电电源（UPS）

脱硫岛一般设一套交流不停电电源（UPS），为该脱硫岛的DCS或PLC及重要负荷提供不间断电源，确保此类负荷在正常电源断电后，能继续连续工作超过0.5h。设计UPS时，要考虑UPS正常工作时的负荷不能小于60%，备用的馈线回路大于等于30%。目前UPS设备的设计，已经可以自带蓄电池，因此，根据工程的实际需要，UPS的直流电源可由脱硫系统直流系统提供，也可自带蓄电池。

三、电气工程在烟气脱硫项目实施过程中存在的问题及解决措施

3.1材料质量与保管方面

电气工程所涉及的施工材料非常繁杂，例如桥架、穿线管、电缆、电缆终端等。若施工材料出现问题，则项目整改难度极大，造成的经济损失也是巨大的，因此材料在使用前需要检查是否符合设计要求。例如沿海或其他腐蚀性较大的地区应选择铝合金材质的电缆桥架，内陆地区一般选择镀锌材料。镀锌类材料的保管应该尽量在通风、避免叠放，由于镀锌类材料的特殊性，叠放会导致快速生锈。电缆到场尽量提前检查出厂前耐压报告，妥善保管，防止电缆皮破损进水。

3.2施工质量方面

（1）盘柜安装。首先，需要做好基础交接工作，检查基础标高和误差是否在规范要求范围内；其次，设备到场后应检查设备外观是否有变形、色差等情况；再次，排柜就位时，成排的盘柜应找平后方可固定，部分盘柜按照规范要求不可以与基础型钢焊死固定，所有盘柜应可靠接地；最后，母线安装时应检查力矩，确保稳固的同时母线不受力。

（2）蓄电池安装。蓄电池到达现场后检查外观是否有损坏、裂纹，尽快就位，如果现场条件不具备安装条件，应协调厂家延迟发货，或者储存在室内，并且酸碱性电池不能在同一房间内储存。安装后检查绝缘电阻，尽快进行充放电试验，检验蓄电池各项指标是否符合规范要求，并将其充电后进行保存。

（3）桥架及电缆敷设。电缆桥架应制作稳固的支撑，外观保持横平竖直，每节桥架之间连接紧固，并做好接地，遇到弯头、变径部位适当增加托臂。盖板安装完成后做好保护，严禁踩踏、拉拽。电缆敷设过程中，避免外皮损伤，同时防止电缆头进水，铠装电缆的弯曲半径不小于电缆直径的20倍，敷设到位后制作接头。电缆接头制作时，屏蔽层或钢铠需要独立接地。电缆头制作完成后应进行检测电缆绝缘。

（4）防雷接地安装。防雷接地在施工过程中贯穿时间较长，从基础开挖到最后建筑物竣工后的防雷试验，其中牵扯的隐蔽工程非常多，与土建专业的配合也很重要。一般情况下接地网材料选择镀锌扁钢，接地极长度不小于2m，施工时应注意接地极数量和深度是否与设计图纸相符，接头处搭接面积不小于扁钢宽度的2倍，并涂刷绝缘漆。

结语：

随着脱硫技术行业的不断发展，脱硫的方式也在不断改进，针对不同的脱硫工艺流程，电气设计也在不断满足规范标准的同时结合新脱硫工艺的特点进行优化设计，这样才能真正降低火电厂二氧化硫排放量，实现火电厂脱硫电气设计的重要价值，实现“金山银山，不如我们的绿水青山”。

参考文献：

[1]吴震宇.总线技术在烟气脱硫电气控制系统中的应用[D].华东理工大学，2013.

[2]李宏远，陈志强.电气自动化系统在烟气脱硫工程中的应用[J].电力环境保护，2014，05：30-32.

[3]白克强，刘知贵，陈思海，王小红.分散控制系统在烟气脱硫自动化工程中的应用[J].西昌学院学报（自然科学版），2014，04：37-40.